¿Las temperaturas de la superficie global no han mostrado un calentamiento significativo desde finales de la década de 1990?

Los escépticos acerca de la ciencia del calentamiento global han alegado con frecuencia que el registro de la temperatura de la superficie se ha "pausado" desde aproximadamente 1998 y no mostró una tendencia de calentamiento significativa (consulte esta publicación reciente como ejemplo representativo).

La comunidad principal de la ciencia del clima ha respondido a esto de varias maneras (vea mis cursivas en las citas a continuación que destacan las diferentes afirmaciones).

Algunos niegan que exista la pausa o argumentan que las extensiones recientes al registro muestran que se trata de un error de datos, vea esta noticia de The Independent que afirma:

Un nuevo estudio ha descubierto que las temperaturas globales no se han estancado en los últimos 15 años , como sugieren los registros de las estaciones meteorológicas, sino que, de hecho, han seguido aumentando tan rápido como en las décadas anteriores, durante las cuales hemos visto una aceleración sin precedentes en la temperatura global. calentamiento

Pero otros científicos de la corriente principal aceptan que existe la pausa y buscan explicaciones. Una revisión reciente en Nature comienza con esta admisión:

Durante varios años, los científicos descartaron el estancamiento como ruido en el sistema climático: las variaciones naturales en la atmósfera, los océanos y la biosfera que generan períodos cálidos o fríos en todo el mundo. Pero la pausa ha persistido, provocando una pequeña crisis de confianza en el campo. Aunque ha habido altibajos, las temperaturas atmosféricas promedio han aumentado poco desde 1998 , en aparente desafío a las proyecciones de los modelos climáticos y las emisiones cada vez mayores de gases de efecto invernadero.

pero sigue

... Ahora, cuando la pausa del calentamiento global entra en su decimosexto año, los científicos finalmente están logrando avances en el caso del calor perdido.

Entonces, algunas personas no creen que haya habido una pausa y otras intentan explicar la pausa. Mi pregunta es dada la incertidumbre: ¿las temperaturas superficiales globales no han mostrado un crecimiento significativo desde aproximadamente 1998?

Tenga en cuenta que, para mayor claridad , me doy cuenta de que la atmósfera no absorbe la mayor parte del calor y que el cambio climático bien puede continuar. Ese es un contexto relevante pero no la pregunta. La pregunta es sobre las temperaturas superficiales. Así que responda eso primero y proporcione contexto después.

@Tor-EinarJarnbjo La pregunta de la oficina meteorológica es demasiado específica y no condujo a buenas respuestas sobre la pregunta general. Esta pregunta está relacionada, pero debería permitir un análisis adecuado de todos los datos y todas las afirmaciones al respecto.
@GlenTheUdderboat No puedo acceder a tu pdf. Pero creo que las respuestas deberán proporcionar una buena discusión sobre estadísticas, suavizar y datos ruidosos y justificar la "importancia" si eligen usar el término.
Es posible que ambos documentos sean correctos; No necesariamente se contradicen entre sí. Si ambos son correctos, la atmósfera es más cálida de lo que pensamos y los océanos profundos han absorbido más calor de lo que esperábamos y, por lo tanto, estamos subestimando la velocidad a la que se está produciendo el calentamiento global (al menos durante los últimos 16 años). . Debido a que ambos documentos pueden ser ciertos, su precisión probablemente debería cuestionarse en dos preguntas separadas. Dado que ambos documentos se publicaron el año pasado, es poco probable que haya habido estudios independientes que cubran el mismo tema todavía.
@Ladadadada No estoy particularmente interesado en los dos documentos: simplemente usé algunos casos representativos para ilustrar el punto de que las personas no parecen estar de acuerdo con los datos. Lo que me interesa es lo que dicen los datos y eso se ha discutido en muchos artículos. ¿Cuál es el consenso y está de acuerdo con las estadísticas?
Ninguno de los datos del satélite RSS climatedepot.com/2014/06/04/…

Respuestas (2)

Lo primero que hay que señalar es que "ningún calentamiento estadísticamente significativo" no significa que no haya habido calentamiento, esencialmente significa que no ha habido suficiente calentamiento para descartar la posibilidad de que no haya habido calentamiento. Si eso suena contrario a la intuición, es porque lo es, pero así es como funciona la prueba de hipótesis estadística frecuentista.

La forma en que funcionan las pruebas de hipótesis frecuentistas es, en términos generales, la siguiente: supongamos que tiene una hipótesis (H1) que desea respaldar utilizando un conjunto de observaciones (X). A continuación, define una "hipótesis nula" que es básicamente lo que necesita demostrar que es falso para que su H1 sea verdadero. Por ejemplo, si plantea la hipótesis de que ha habido algo de calentamiento, entonces la opción obvia para H0 es que no ha habido ningún calentamiento, es decir, la tasa de calentamiento es cero. Luego calcula el valor p, que es la probabilidad de observar una tendencia al menos tan grande como la observada IFH0 es cierto. Si el valor p es lo suficientemente pequeño, digamos p < 0.05, esto se toma como evidencia suficiente de que H0 es falsa, por lo que decimos que "rechazamos la hipótesis nula" o, de manera equivalente, "la tasa de calentamiento es estadísticamente significativa" y, de lo contrario, "debemos fallan en rechazar la hipótesis nula" o "la tasa de calentamiento no es estadísticamente significativa".

Ahora, el primer punto a notar aquí es que H0 debería ser la hipótesis en contra de la cual argumenta . Entonces, para la ciencia convencional, que sugiere que habrá calentamiento debido al efecto invernadero, el H0 natural es que no hay calentamiento. Los "escépticos", por otro lado, suponen que no hay calentamiento, pero también lo usan como su hipótesis nula. Este es un grave error estadístico, ya que significa que la prueba de hipótesis ya no funciona como un control de cordura, ya que los escépticos asumen que tienen razón y requieren evidencia para demostrar que están equivocados. La ciencia convencional, por otro lado, asume que están equivocados (H0 es verdadero) y pregunta si las observaciones refutan H0 (lo que implica, pero no prueba que H1 es verdadero).

Ahora para el segundo punto. Si la tendencia no es estadísticamente significativa, hay al menos dos razones: en primer lugar, H0 en realidad es verdadera y, en segundo lugar, H0 es falsa, pero no hay datos suficientes para demostrar que es incorrecta. Considere lanzar una moneda de dos caras cuatro veces. La prueba tradicional para el sesgo de una moneda no podrá rechazar la hipótesis nula, ya que incluso obtener cuatro lanzamientos seguidos ocurrirá por casualidad con una moneda justa más del 5% de las veces. Esto se debe a que la potencia de la prueba (la probabilidad de rechazar la hipótesis nula cuando en realidad es falsa) no es muy alta.

Este es el caso de la tendencia observada "no estadísticamente significativa" que tenemos ahora, dado el tamaño esperado de la tendencia antropogénica y el ruido en los datos (clima), el poder de la prueba es tan bajo que no sorprende en absoluto. que el resultado no es estadísticamente significativo. E asterling y Wehner han demostrado que el clima ocasionalmente mostrará períodos decenales (o más) con poca o ninguna tendencia, y que esto también se encuentra en simulaciones de modelos.

Para agregar a esto, la prueba de hipótesis asume que usted está mirando un período de n años elegido al azar. Si elige las fechas de inicio y finalización, el poder es aún menor, a menos que compense la prueba implícita de hipótesis múltiples.

La cita del Independent no muestra que se trate de un "error de datos"

Un nuevo estudio ha encontrado que las temperaturas globales no se han estancado en los últimos 15 años, como sugieren los registros de las estaciones meteorológicas, sino que, de hecho, han seguido aumentando tan rápido como en las décadas anteriores, durante las cuales hemos visto una aceleración sin precedentes en la temperatura global. calentamiento

Decir que las temperaturas no se han "alineado" no es incompatible con que la tasa de calentamiento no sea estadísticamente significativa, porque esto último solo significa que no podemos descartar la posibilidad de que la tasa subyacente de calentamiento sea cero. El problema es que la mayoría de los periodistas, y una proporción aún mayor de blogueros escépticos sobre el clima, no entienden realmente las pruebas de hipótesis.

Decir que la tasa de calentamiento es la misma que antes no es incompatible con que la tasa de calentamiento tampoco sea estadísticamente significativa por la misma razón.

Sin embargo, el comentario sobre la aceleración necesita un poco más de evidencia.

La pausa en el calentamiento es interesante, está bien explicada como resultado de los efectos de ENSO (ver el artículo de Foster y Rahmsdorf ), y proporciona un área interesante para la investigación de la variabilidad climática. Sin embargo, esto no significa que la tasa subyacente de calentamiento haya cambiado, o que el dióxido de carbono no sea un gas de efecto invernadero, etc. Por lo tanto, los dos puntos de vista no son realmente contradictorios.

Para dar una respuesta directa a la pregunta, si el calentamiento es significativo o no depende del conjunto de datos que mire, cómo elija el período en cuestión, sus suposiciones estadísticas (por ejemplo, teniendo en cuenta la autocorrelación y las pruebas de hipótesis múltiples debido a la elección del período). después de mirar los datos, etc.). Incluso entonces, no necesariamente significa mucho a menos que también observe el poder estadístico de la prueba.

Me gusta el punto sobre elegir el punto de partida, pero va en ambos sentidos ya que las afirmaciones de una fuerte tendencia en períodos anteriores también están sujetas a críticas. ¿Existe una forma estadística clara de ajustar esto en general ?
@matt_black con respecto al punto de partida de un período de fuerte tendencia, supongo que te refieres a la década de 1970. Esto no es necesariamente escogido ya que (i) los procedimientos estadísticos sugerirán un punto de cambio en ese momento (p. ej . , tamino.wordpress.com/2010/08/13/changes ) y (ii) se predijo antes de que ocurriera (la preocupación inicial sobre el futuro cambio climático se originó en un momento en que no se estaba calentando realmente a finales de los 60 y principios de los 70) - ¡no se puede elegir el futuro! Sin embargo, si elige un período lo suficientemente largo (los climatólogos generalmente usan 30 años), la prueba tiene un poder sustancial y ...
la recolección de cerezas comienza a tener poco efecto en el resultado. Los climatólogos utilizan períodos tan largos como que significa que los efectos de la variabilidad interna (p. ej., ENSO) se promedian y tienen un efecto (casi) insignificante de la estimación de la tendencia. La forma más sencilla de compensar la selección de cerezas es simplemente usar un período lo suficientemente largo como para que no importe. El otro enfoque es hacer un ajuste para la prueba de múltiples hipótesis, pero eso es difícil. Probablemente usaría simulaciones en datos AR con propiedades similares para estimar el efecto, no estoy seguro de que haya una solución analítica.
Por cierto, Tamino tiene una muy buena publicación aquí: tamino.wordpress.com/2014/01/30/… que hace un excelente trabajo al mostrar lo poco que significa la falta de un calentamiento estadísticamente significativo desde 1998, como si usaras los datos de 1979 -Las temperaturas de 1998 aún han sido más altas desde 1998 de lo que se esperaría si el calentamiento hubiera continuado al mismo ritmo que en 1979-1998.
He leído las publicaciones de Tamino sin pensar ni una vez que usa las estadísticas de manera objetiva en lugar de probar la respuesta que quiere obtener. Su 1979 también es una fecha seleccionada y su argumento de que el punto de inflexión en la década de 1970 es objetivo se basa en algunas estadísticas muy falsas que no son técnicas ampliamente validadas que he visto en otros lugares. Pero estaría feliz si alguien puede producir ideas de estadísticos confiables que muestren los mismos resultados.
"puede producir algunas ideas de estadísticos de confianza" En primer lugar, Tamino es un estadístico, siendo yo mismo uno, puedo reconocer que también es bastante bueno. En segundo lugar, encuentro que discutir ciencia con aquellos que usan ad-hominems en lugar de argumentos racionales (decir que las estadísticas son "falsas" no es un argumento racional) es una pérdida de tiempo. Si desea explicar los errores específicos en la publicación de Taminos, hágalo.
Por cierto, 1979 no es una elección selectiva, es la fecha en que las observaciones satelitales estuvieron disponibles, por lo que si desea ejecutar el mismo análisis en múltiples conjuntos de datos (para que no se vea que selecciona el conjunto de datos), debe use un período que realmente exista en todos los conjuntos de datos. Por supuesto, si realmente hubiera leído la publicación, sabría que "Usemos datos de temperatura a partir de 1979 (para que podamos incluir datos satelitales para la troposfera inferior)".
No estoy al tanto de ninguna selección selectiva de la fecha de finalización; normalmente son los últimos datos disponibles en el momento en que se realizó el análisis. Lo que se elige rutinariamente es la fecha de inicio; observe cómo tales argumentos normalmente usan 1998 como un comienzo. 1998 es bastante atípico.
El problema clave es mirar hacia atrás desde hoy para ver qué tan lejos puede retroceder y obtener una tendencia que no sea estadísticamente significativa. Esto viola la prueba habitual de significancia estadística, ya que supone que está mirando un período seleccionado al azar de la serie de tiempo. Lo importante es entender por qué estamos viendo lo que estamos viendo en los conjuntos de datos de temperatura de la superficie (pero, lo que es más importante, no en el contenido de calor del océano). ENSO explica mucho de esto.
@matt_black: lo siento, esto es tantos años después, pero la forma en que generalmente lo manejan es que, en lugar de elegir 1998 o algún otro año como punto de partida, comparan los promedios de diez años (promedios de cinco años, lo que sea) a partir de este año o ese año, y eso tiende a eliminar la posibilidad de que un pico o valle de un año sesgue la forma en que se comparan todos los demás datos.
@PoloHoleSet no está claro, esto explica la aparente pausa. Sin embargo, esto ahora se afirma con mucha menos frecuencia ya que los datos recientes no indican una gran pausa, por lo que tal vez necesitemos otros 5 años de datos para aclarar o tal vez el reclamo desaparezca a medida que disminuya su plausibilidad ante los nuevos datos.
@matt_black: cuando elimina la selección de cerezas, no hay una pausa aparente. Nos estás pidiendo que expliquemos una construcción ficticia. Incluso en los gráficos de un año a otro, si traza la línea de tendencia general de los datos, es constantemente ascendente.

En esta respuesta, me concentro en el artículo de Cowtan y Way, que parece estar causando algunas de las dinámicas de este debate (por ejemplo, el artículo de The Independent mencionado por usted).


Supongo que cuando habla de 'significativo', quiere decir 'estadísticamente significativo'. Hay otro significado para la palabra, y si quisiste decir eso, entonces esta respuesta no es muy útil. También asumo que le gustaría tomar "sin tendencia alcista" como su hipótesis nula.

Dada la cantidad de extrapolación realizada por Cowtan y Way, sugiero que su análisis no es adecuado para responder negativamente a su pregunta [esto está formulado de manera incómoda porque ya tiene un 'no' en su pregunta], sino más bien dirigido a proporcionar una estimación de tendencia (es decir, puntual) únicamente. (De hecho, no parece haber una afirmación sobre la importancia ni en el resumen ni en la conclusión del artículo).

Sin embargo, en su artículo (p. 11) nos proporcionan:

Dataset          Trend +/- sigma
Hybrid s = 1.0   0.119 +/- 0.076

que podría usarse para responder a su pregunta de manera positiva ( al menos si este conjunto de datos/período es el único dato admitido ).

Con algunas suposiciones adicionales, eso se traduce en un valor p de alrededor del 6%. Dada toda la extrapolación en curso, sugeriría que objetivamente sigma debería haberse estimado más alto y, por lo tanto, sugeriría que el valor p también sea más alto. No sé qué nivel de significación (con el que se debe comparar el valor p) es convencional o está justificado en esta área, pero no me sorprendería si fuera del 5 % o menos.

Resumen: El documento de Cowtan y Way no es, y no nos proporciona una razón para serlo, concluyente de ninguna manera con respecto a su pregunta. (Es decir: no puede dar "significativo" y no puede dar "no significativo".) Si sus datos/período fueran los únicos disponibles, entonces su análisis sugeriría: ninguna tendencia al alza significativa.


He notado que tales cosas son objeto de acalorados debates. Tal vez sea bueno exponer mi posición. No me importa. (Y no sigo este debate).

No estoy seguro de esto: si un experimento no es concluyente, entonces deberíamos buscar respuestas en otros documentos, a menos que este sea el único documento relevante, en cuyo caso su respuesta debe señalar eso.
No hay minería de datos involucrada en C&W (como se discutió en el chat), pero +1 de lo contrario.
El documento de C&W es solo uno de muchos. Sería bueno ponerlo en el contexto de otros, especialmente porque implica cierta falta de fiabilidad en el registro de la superficie que también podría aplicarse a momentos en los que el registro mostró claramente un calentamiento. El mayor problema con el periódico podría ser el grado en que los periodistas ansiosos por refutar a los escépticos climáticos lo informaron en exceso.
C&W no sugiere que el registro de superficie no sea confiable, el problema es que no hay estaciones meteorológicas permanentes en el Ártico (por razones obvias), pero debe compensar esto de alguna manera ya que, de lo contrario, el conjunto de datos está sistemáticamente sesgado bajo. C&W no fue sobredimensionado, realmente es un artículo tan bueno. El verdadero problema es que la importancia de la pausa en el calentamiento ha sido sobreestimada, particularmente por los medios escépticos, que sugieren que hay un problema con la climatología dominante, lo cual simplemente no es cierto por las razones dadas en mi respuesta.
Por supuesto, C&W y GISTEMP sugieren un mayor calentamiento que los otros conjuntos de datos, pero eso se debe a que son los únicos que hacen algo para compensar el sesgo conocido causado por ignorar la existencia del Ártico (que es lo que efectivamente hacen los otros conjuntos de datos). Sin embargo, mirar todos los conjuntos de datos y comprender las razones por las que no todos dicen exactamente lo mismo es algo que recomendaría de todo corazón. Si alguien solo muestra un conjunto de datos, es perfectamente razonable preguntarse por qué.